JPH05254962A - セラミック構造体 - Google Patents
セラミック構造体Info
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- JPH05254962A JPH05254962A JP5814892A JP5814892A JPH05254962A JP H05254962 A JPH05254962 A JP H05254962A JP 5814892 A JP5814892 A JP 5814892A JP 5814892 A JP5814892 A JP 5814892A JP H05254962 A JPH05254962 A JP H05254962A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】複数の貫通孔が並列して配列されかつ各貫通孔
の所定の開口端部が目封じされているセラミック構造体
において、確実に目封じしてダストの捕集効率の向上
と、耐久性の向上を図る。 【構成】貫通孔（流入孔１１，流出孔１２）の所定の開
口端部の目封じ部は高粘性素地を貫通孔に圧入した後乾
燥、焼成してなる目封じ材２０にて目封じされてなり、
かつ目封じ材２０は貫通孔の内壁の開口端側に密着する
筒部２１と筒部２１の内端側に位置し内壁から漸次離間
して突出する湾曲部２２とを有し、湾曲部２２は目封じ
材２０の乾燥、焼成時に発生するクラックの影響を阻止
すべく機能するものである。
の所定の開口端部が目封じされているセラミック構造体
において、確実に目封じしてダストの捕集効率の向上
と、耐久性の向上を図る。 【構成】貫通孔（流入孔１１，流出孔１２）の所定の開
口端部の目封じ部は高粘性素地を貫通孔に圧入した後乾
燥、焼成してなる目封じ材２０にて目封じされてなり、
かつ目封じ材２０は貫通孔の内壁の開口端側に密着する
筒部２１と筒部２１の内端側に位置し内壁から漸次離間
して突出する湾曲部２２とを有し、湾曲部２２は目封じ
材２０の乾燥、焼成時に発生するクラックの影響を阻止
すべく機能するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセラミック製のハニカム
構造体、モノリス構造体、その他複数の貫通孔が互いに
並列して長手方向に延びているセラミックス構造体に関
する。
構造体、モノリス構造体、その他複数の貫通孔が互いに
並列して長手方向に延びているセラミックス構造体に関
する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックハニカム構造体で代表される
複数の貫通孔を並列して有するセラミック構造体は、車
両用排ガス、工場からの排ガス等排ガス処理のためのフ
ィルタとして使用される。この場合、セラミック構造体
は各貫通孔における一群の一端側開口部を目封じして被
処理ガスの流入孔とするとともに、残りの各貫通孔にお
ける一群の他端側開口部を目封じして処理済みガスの流
出孔とし、被処理ガスをこれら両群の貫通孔の隔壁を透
過させて処理する手段が採られる。従って、当該セラミ
ック構造体においては、各端部側の開口端部を被処理ガ
ス内のダストの漏洩を防止するに十分な目封じ（ダスト
シール性）を施すことが肝要であり、その一例が特公平
４−３２４４号公報に示されている。
複数の貫通孔を並列して有するセラミック構造体は、車
両用排ガス、工場からの排ガス等排ガス処理のためのフ
ィルタとして使用される。この場合、セラミック構造体
は各貫通孔における一群の一端側開口部を目封じして被
処理ガスの流入孔とするとともに、残りの各貫通孔にお
ける一群の他端側開口部を目封じして処理済みガスの流
出孔とし、被処理ガスをこれら両群の貫通孔の隔壁を透
過させて処理する手段が採られる。従って、当該セラミ
ック構造体においては、各端部側の開口端部を被処理ガ
ス内のダストの漏洩を防止するに十分な目封じ（ダスト
シール性）を施すことが肝要であり、その一例が特公平
４−３２４４号公報に示されている。
【０００３】ところで、この種形式のセラミック構造体
の各貫通孔の開口端部の目封じは上記公報に示されてい
るように、目封じ材を含むスラリーを調製してこのスラ
リーにセラミック構造体の開口端部をディピングし、各
貫通孔のうちの所定の開口端部にスラリーを浸入させて
同開口端部を目封じする手段を採るのが一般的である。
また、この場合上記公報に開示されているように、目封
じ材の粘度を特定するとともに目封じ後の目封じ材の乾
燥条件を特定する手段が知られている。
の各貫通孔の開口端部の目封じは上記公報に示されてい
るように、目封じ材を含むスラリーを調製してこのスラ
リーにセラミック構造体の開口端部をディピングし、各
貫通孔のうちの所定の開口端部にスラリーを浸入させて
同開口端部を目封じする手段を採るのが一般的である。
また、この場合上記公報に開示されているように、目封
じ材の粘度を特定するとともに目封じ後の目封じ材の乾
燥条件を特定する手段が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した各
目封じ手段においては、スラリーはその粘着力や表面張
力等により貫通孔の内壁に沿って保持されて乾燥固化さ
れるものの、貫通孔の開口端部の中央部では完全には保
持し得ずに穴空き部が発生する場合があり、また保持さ
れたスラリーが乾燥、焼成する際の大きな収縮により固
化した目封じ部にクラックが発生するため、全体をダス
トシール性の高い目封じを行うことは難しく、開口端部
の中央部をかならずしも十分には目封じし得ないおそれ
がある。このようなことは、貫通孔の開口端部が大きく
なるほど激しくなる傾向にある。また、この場合目封じ
材の粘度は目封じする機能として非常に重要な要素では
あるが、セラミック構造体や目封じ材の材質、貫通孔の
開口部の形状や大きさ等が異なると、かならずしも一義
的には決定し得ないものであり、かかる手段を実施する
ことは難しい。従って、本発明の目的は、セラミック構
造体の各貫通孔の所定に開口端部を確実に目封じするこ
とにある。
目封じ手段においては、スラリーはその粘着力や表面張
力等により貫通孔の内壁に沿って保持されて乾燥固化さ
れるものの、貫通孔の開口端部の中央部では完全には保
持し得ずに穴空き部が発生する場合があり、また保持さ
れたスラリーが乾燥、焼成する際の大きな収縮により固
化した目封じ部にクラックが発生するため、全体をダス
トシール性の高い目封じを行うことは難しく、開口端部
の中央部をかならずしも十分には目封じし得ないおそれ
がある。このようなことは、貫通孔の開口端部が大きく
なるほど激しくなる傾向にある。また、この場合目封じ
材の粘度は目封じする機能として非常に重要な要素では
あるが、セラミック構造体や目封じ材の材質、貫通孔の
開口部の形状や大きさ等が異なると、かならずしも一義
的には決定し得ないものであり、かかる手段を実施する
ことは難しい。従って、本発明の目的は、セラミック構
造体の各貫通孔の所定に開口端部を確実に目封じするこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の貫通孔
が互いに並列して長手方向に延びるとともにこれら貫通
孔の開口端部のうちの所定の開口端部が目封じされてい
るセラミック構造体において、前記貫通孔の所定の開口
端部の目封じ部は高粘性素地を貫通孔に圧入してなる目
封じ材にて目封じした後焼成一体化されてなり、目封じ
材は貫通孔の内壁の開口端側に密着する筒部と同筒部の
内端側に位置し前記内壁から漸次離間して突出する湾曲
部とを有することを特徴とするものである。
が互いに並列して長手方向に延びるとともにこれら貫通
孔の開口端部のうちの所定の開口端部が目封じされてい
るセラミック構造体において、前記貫通孔の所定の開口
端部の目封じ部は高粘性素地を貫通孔に圧入してなる目
封じ材にて目封じした後焼成一体化されてなり、目封じ
材は貫通孔の内壁の開口端側に密着する筒部と同筒部の
内端側に位置し前記内壁から漸次離間して突出する湾曲
部とを有することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の作用・効果】かかる構成のセラミック構造体に
おいて各貫通孔に高粘性素地を圧入してなる目封じ材
は、その筒部で貫通孔の開口端部の内壁に確実に保持さ
れるとともに同筒部が開口端部を大略目封じする。ま
た、同筒部の内端側に位置する湾曲部は貫通孔の開口端
部の内壁からは開放された状態にあってかなりの自由度
があり、目封じ材の乾燥、焼成時等に大きな収縮が発生
してもこの収縮に十分に対処することができて、目封じ
材の焼成後に同湾曲部内にクラックが発生することがな
い。このため、貫通孔の開口端部はダストシール性の高
い状態で確実に目封じされ、特に開口端部が大きくても
確実に目封じされる。
おいて各貫通孔に高粘性素地を圧入してなる目封じ材
は、その筒部で貫通孔の開口端部の内壁に確実に保持さ
れるとともに同筒部が開口端部を大略目封じする。ま
た、同筒部の内端側に位置する湾曲部は貫通孔の開口端
部の内壁からは開放された状態にあってかなりの自由度
があり、目封じ材の乾燥、焼成時等に大きな収縮が発生
してもこの収縮に十分に対処することができて、目封じ
材の焼成後に同湾曲部内にクラックが発生することがな
い。このため、貫通孔の開口端部はダストシール性の高
い状態で確実に目封じされ、特に開口端部が大きくても
確実に目封じされる。
【０００７】
（セラミック構造体）図１および図２には本発明に係る
セラミック構造体の一例であるセラミックハニカム構造
体が示されている。当該セラミックハニカム構造体はデ
ィーゼルエンジンから排出される排ガス浄化用のガスフ
ィルタとして使用されるものであり、構造体本体１０は
円柱形を呈していて内部に多数の貫通孔を備えていると
ともに、多数の貫通孔は一端側の開口端部が目封じされ
た一群の流入孔１１と、他端側が目封じされた一群の流
出孔１２の２種類に区分けされている。かかる構造体本
体１０における所定の開口端部は後述する目封じ材２０
にて目封じされている。構造体本体１０はムライト、ア
ルミナ、コーディエライト等適宜のセラミック質材料か
らなるもので、本実施例におけるセラミックハニカム構
造体の構造体本体１０はムライト質にて形成されてい
る。また、当該構造体本体１０は長さ５００mm、外形１
５０mm、各貫通孔の間隔１０mm、隔壁の厚み１．０mmの
もである。
セラミック構造体の一例であるセラミックハニカム構造
体が示されている。当該セラミックハニカム構造体はデ
ィーゼルエンジンから排出される排ガス浄化用のガスフ
ィルタとして使用されるものであり、構造体本体１０は
円柱形を呈していて内部に多数の貫通孔を備えていると
ともに、多数の貫通孔は一端側の開口端部が目封じされ
た一群の流入孔１１と、他端側が目封じされた一群の流
出孔１２の２種類に区分けされている。かかる構造体本
体１０における所定の開口端部は後述する目封じ材２０
にて目封じされている。構造体本体１０はムライト、ア
ルミナ、コーディエライト等適宜のセラミック質材料か
らなるもので、本実施例におけるセラミックハニカム構
造体の構造体本体１０はムライト質にて形成されてい
る。また、当該構造体本体１０は長さ５００mm、外形１
５０mm、各貫通孔の間隔１０mm、隔壁の厚み１．０mmの
もである。
【０００８】図１はセラミックハニカム構造体の他端側
（図２の図示左側）の正面図であり、構造体本体１０の
各貫通孔における開口端部のうち斜線部分が目封じされ
ている部分を示している。目封じされている開口端部は
千鳥配列状に設定されている。また、セラミックハニカ
ム構造体の他端側においては図２に示すように、一端側
（図２の図示右側）において目封じされた貫通孔の開口
端部は開放されていて流入孔１１となっており、一方目
封じされていない貫通孔の開口端部が目封じされて流出
孔１２となっている。当該セラミックハニカム構造体に
おいては、排ガス処理装置の塔内に配設されてその他端
側（同図の図示左側）から被処理ガスが供給されるもの
で、被処理ガスは各流入孔１１に流入してこの間に隔壁
１３を透過して各流出孔１２側へ流入し、その後各流出
孔１２の開口端部側（同図の図示右側）から排出される
ものである。
（図２の図示左側）の正面図であり、構造体本体１０の
各貫通孔における開口端部のうち斜線部分が目封じされ
ている部分を示している。目封じされている開口端部は
千鳥配列状に設定されている。また、セラミックハニカ
ム構造体の他端側においては図２に示すように、一端側
（図２の図示右側）において目封じされた貫通孔の開口
端部は開放されていて流入孔１１となっており、一方目
封じされていない貫通孔の開口端部が目封じされて流出
孔１２となっている。当該セラミックハニカム構造体に
おいては、排ガス処理装置の塔内に配設されてその他端
側（同図の図示左側）から被処理ガスが供給されるもの
で、被処理ガスは各流入孔１１に流入してこの間に隔壁
１３を透過して各流出孔１２側へ流入し、その後各流出
孔１２の開口端部側（同図の図示右側）から排出される
ものである。
【０００９】（目封じ材の素地）目封じ材２０の材料は
構造体本体１０と同様に適宜のセラミック質の材料から
なり、本実施例においては構造体本体１０と同様ムライ
ト質からなるもので、ムライト質の焼成基材１００重量
部および成形素地２００重量部の粉体に水、その他を１
００重量部添加して調製した高粘性素地を使用してい
る。なお、粉体の粒度分布は５００μｍ以上…０％、２
５０〜５００μｍ…８％、１５０〜２５０μｍ…２０
％、４４〜１５０μｍ…５２％、４４μｍ以下…２０％
である。
構造体本体１０と同様に適宜のセラミック質の材料から
なり、本実施例においては構造体本体１０と同様ムライ
ト質からなるもので、ムライト質の焼成基材１００重量
部および成形素地２００重量部の粉体に水、その他を１
００重量部添加して調製した高粘性素地を使用してい
る。なお、粉体の粒度分布は５００μｍ以上…０％、２
５０〜５００μｍ…８％、１５０〜２５０μｍ…２０
％、４４〜１５０μｍ…５２％、４４μｍ以下…２０％
である。
【００１０】（目封じ材の素地の圧入）目封じ材の高粘
性素地を所定の容器に収容する。一方、構造体本体１０
の各貫通孔における一端側の所定の開口端部を樹脂製マ
スク１４にて閉塞するとともに、他端側の所定の開口端
部を樹脂製マスク１４にて閉塞し、当該構造体本体１０
を図３に示すように一端側を高粘性素地の上方から適宜
の速度で押し込み、次いで構造体本体１０の他端側を同
様に高粘性素地の上方から適宜の速度で押し込む。本実
施例における押し込み条件は１０mm／３０secである。
かかる押し込み操作により高粘性素地は所定の開口端部
に圧入され、図４に示す圧入状態を呈する目封じ材とな
り、その後乾燥、焼成されて貫通孔の内周壁に強固に固
着された目封じ材２０となる。これにより、各貫通孔に
おける一群のものは被処理ガスの流入孔１１となり、か
つ他の一群のものは処理済みガスの流出孔１２とる。
性素地を所定の容器に収容する。一方、構造体本体１０
の各貫通孔における一端側の所定の開口端部を樹脂製マ
スク１４にて閉塞するとともに、他端側の所定の開口端
部を樹脂製マスク１４にて閉塞し、当該構造体本体１０
を図３に示すように一端側を高粘性素地の上方から適宜
の速度で押し込み、次いで構造体本体１０の他端側を同
様に高粘性素地の上方から適宜の速度で押し込む。本実
施例における押し込み条件は１０mm／３０secである。
かかる押し込み操作により高粘性素地は所定の開口端部
に圧入され、図４に示す圧入状態を呈する目封じ材とな
り、その後乾燥、焼成されて貫通孔の内周壁に強固に固
着された目封じ材２０となる。これにより、各貫通孔に
おける一群のものは被処理ガスの流入孔１１となり、か
つ他の一群のものは処理済みガスの流出孔１２とる。
【００１１】（目封じ材の形状、構造）高粘性素地を圧
入されて乾燥、焼成された目封じ材２０は円柱形を呈す
るもので、図５に拡大して模型的に示すように、開口端
部側に位置する筒部２１と、同筒部２１の内端側に位置
しこれと一体の湾曲部２２にて構成されている。筒部２
１は貫通孔における開口端側の内周壁に固着しており、
かつ湾曲部２２は内側へ突出する略半球状を呈してい
る。従って、湾曲部２２は先端にいくにしたがって貫通
孔の内周壁から漸次離間している。なお、当該目封じ材
２０においても乾燥、焼成時の大きな収縮によりクラッ
ク２３、気孔等が発生する。
入されて乾燥、焼成された目封じ材２０は円柱形を呈す
るもので、図５に拡大して模型的に示すように、開口端
部側に位置する筒部２１と、同筒部２１の内端側に位置
しこれと一体の湾曲部２２にて構成されている。筒部２
１は貫通孔における開口端側の内周壁に固着しており、
かつ湾曲部２２は内側へ突出する略半球状を呈してい
る。従って、湾曲部２２は先端にいくにしたがって貫通
孔の内周壁から漸次離間している。なお、当該目封じ材
２０においても乾燥、焼成時の大きな収縮によりクラッ
ク２３、気孔等が発生する。
【００１２】しかしながら、当該目封じ材２０はその筒
部２１で貫通孔の開口端部の内周壁に確実に保持され、
筒部２１が開口端部を大略目封じする。また、筒部２１
の内端側に位置する湾曲部２２は貫通孔の開口端部の内
周壁からは開放された状態にあり、乾燥、焼成前の目封
じ材においては貫通孔の内壁に対してかなりの自由度が
あり、目封じ材２０の乾燥、焼成時等に大きな収縮が発
生してもこの収縮に十分に対処することができて、筒部
２１内にはクラック２３等が発生するものの湾曲部２２
内にクラック２３等が延びることはない。このため、貫
通孔の開口端部は高いダストシール性を保持して確実に
目封じされ、特に開口端部が大きくても確実に目封じさ
れる。
部２１で貫通孔の開口端部の内周壁に確実に保持され、
筒部２１が開口端部を大略目封じする。また、筒部２１
の内端側に位置する湾曲部２２は貫通孔の開口端部の内
周壁からは開放された状態にあり、乾燥、焼成前の目封
じ材においては貫通孔の内壁に対してかなりの自由度が
あり、目封じ材２０の乾燥、焼成時等に大きな収縮が発
生してもこの収縮に十分に対処することができて、筒部
２１内にはクラック２３等が発生するものの湾曲部２２
内にクラック２３等が延びることはない。このため、貫
通孔の開口端部は高いダストシール性を保持して確実に
目封じされ、特に開口端部が大きくても確実に目封じさ
れる。
【００１３】本実施例における目封じ材２０の平均寸法
は、直径が９mm、全長が２８mm、筒部の長さが２２mm、
湾曲部の長さが８mmであり、目封じ材２０の強度は直径
８mmの丸棒による押し抜き強度で平均９０kg、５００℃
での１，０００回繰り返しの熱衝撃テストでの熱衝撃の
影響はなく、耐久性は十分である。また、ダストシール
性に関しては、５μｍのカーボンの０．５g/m3ダストの
排ガスにおける１００℃で濾過流速１．１m／minでの捕
集効率は９９．９％以上であつた。
は、直径が９mm、全長が２８mm、筒部の長さが２２mm、
湾曲部の長さが８mmであり、目封じ材２０の強度は直径
８mmの丸棒による押し抜き強度で平均９０kg、５００℃
での１，０００回繰り返しの熱衝撃テストでの熱衝撃の
影響はなく、耐久性は十分である。また、ダストシール
性に関しては、５μｍのカーボンの０．５g/m3ダストの
排ガスにおける１００℃で濾過流速１．１m／minでの捕
集効率は９９．９％以上であつた。
【図１】本発明の一実施例に係るセラミック構造体の他
端側の正面図である。
端側の正面図である。
【図２】同セラミック構造体の一部切欠き側面図であ
る。
る。
【図３】同セラミック構造体での目封じを施す方法を示
す概略図である。
す概略図である。
【図４】同セラミック構造体における開口端部の部分拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】同セラミック構造体における乾燥、焼成後の目
封じ材の拡大断面図である。
封じ材の拡大断面図である。
１０…構造体本体、１１…流入孔、１２…流出孔、１３
…隔壁、１４…樹脂製マスク、２０…目封じ材、２１…
筒部、２２…湾曲部、２３…クラック。
…隔壁、１４…樹脂製マスク、２０…目封じ材、２１…
筒部、２２…湾曲部、２３…クラック。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の貫通孔が互いに並列して長手方向に
延びるとともにこれら貫通孔の開口端部のうちの所定の
開口端部が目封じされているセラミック構造体におい
て、前記貫通孔の所定の開口端部の目封じ部は高粘性素
地を貫通孔に圧入してなる目封じ材にて目封じされた後
焼成一体化されてなり、目封じ材は貫通孔の内壁の開口
端側に密着する筒部と同筒部の内端側に位置し前記内壁
から漸次離間して突出する湾曲部とを有することを特徴
とするセラミック構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5814892A JPH05254962A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | セラミック構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5814892A JPH05254962A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | セラミック構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05254962A true JPH05254962A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13075910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5814892A Pending JPH05254962A (ja) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | セラミック構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05254962A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6827754B2 (en) | 2001-09-13 | 2004-12-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP5814892A patent/JPH05254962A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6827754B2 (en) | 2001-09-13 | 2004-12-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter |
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